項(xiàng)目所在地區(qū)：云南省

一、招標(biāo)條件

本招標(biāo)項(xiàng)目混凝土大壩活動裂紋缺陷電磁監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用已獲批準(zhǔn)采購，采購資金來自招標(biāo)人的自有資金和自籌資金。項(xiàng)目已具備招標(biāo)條件，現(xiàn)對該項(xiàng)目進(jìn)行公開招標(biāo)。

二、項(xiàng)目概況與招標(biāo)范圍

2.1 項(xiàng)目概況

溪洛渡水電站地處青藏高原和云貴高原向四川盆地過度的斜坡地帶，屬川西南、滇東北山地中熱帶干熱氣候區(qū)，光熱資源、日照充足，晴朗多風(fēng)，無霜期長，晝夜溫差大，冬春季干旱少雨雪，氣候干燥，降雨多集中在盛夏季節(jié)，降水量一般集中在5～10月占全年降水量的88.4～83.7％；多年平均氣溫為19.7℃，極端最高氣溫41℃，極端最低氣溫0.3℃；多年平均降水量547.3mm，最大日降雨量為74.29mm；年平均風(fēng)速2.9m/s，最大風(fēng)速為30.3m/s。全年無霜期350天左右；多年平均相對濕度66％，最大日平均相對濕度為77%，最小值13%。

溪洛渡水電站是典型的“三高三大”水電站。“三高”即高壩（300m級）、高地震烈度（基本烈度Ⅷ度）、高速水流（接近50m/s）；“三大”即大流量（最大泄量約50000m³/s）、大地下廠房（頂拱跨度超30m）、大型機(jī)組（單機(jī)容量770MW）。溪洛渡雙曲拱壩壩底高程324.5m，壩頂高程610m，壩高285.5m，是國內(nèi)第三高拱壩。同時溪洛渡拱壩作為一種大體積混凝土結(jié)構(gòu)，具有斷面尺寸大，配筋少，材料脆性和大面積暴露在水和空氣中的特點(diǎn)，其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，容易形成活動裂紋，在“三高三大”的特殊環(huán)境下，大壩需承受的庫水和地震作用可達(dá)千萬噸級，這對壩體承載能力提出必要挑戰(zhàn)的同時，也極易受到靜、動拉應(yīng)力等作用形成大壩活動裂紋，對大壩的結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定造成威脅。因此對混凝土大壩的活動裂紋進(jìn)行監(jiān)測具有重要的意義。混凝土作為一種特殊的由水泥和粗細(xì)骨料等構(gòu)成的多相多孔基復(fù)合材料，其組成材料的彈性模量相差較大，材料性質(zhì)表現(xiàn)出一定程度的各向異性，損傷破壞程度十分復(fù)雜。從本質(zhì)上說，混凝土活動裂紋具備以下幾個特性：（1）單向效應(yīng)；（2）各向異性；（3）損傷的不可恢復(fù)性；（4）對于混凝土結(jié)構(gòu)，損失會改變其固有頻率；（5）包含脆性損傷和韌性損傷。然而，混凝土大壩由于需要承載大量的水電站庫水，長時間處于受力狀態(tài)，且蓄水側(cè)難以監(jiān)測，使得混凝土大壩的裂紋監(jiān)測一直是無損檢測中的難點(diǎn)問題。目前，針對混凝土監(jiān)測及檢測的方法主要有：

（1）探地雷達(dá)法。探地雷達(dá)法是一種通過天線發(fā)射電磁波，并接收來自地下介質(zhì)界面反射波進(jìn)而進(jìn)行介質(zhì)結(jié)構(gòu)探測的電磁波方法。因其具有無損性、探測速度快、探測過程連續(xù)、操作方便靈活、分辨率高等特點(diǎn)，在考古、礦產(chǎn)資源勘探、災(zāi)害地質(zhì)勘查、巖土工程調(diào)查、工程質(zhì)量檢測、工程建筑結(jié)構(gòu)調(diào)查等眾多領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。目前，已有將探地雷法技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)、民用等建筑的鋼筋混凝土質(zhì)量檢測中，但經(jīng)過國內(nèi)外的工程實(shí)踐及試驗(yàn)研究表明，探地雷達(dá)法對于混凝土厚度及分層，混凝土內(nèi)部目標(biāo)體、厘米級裂縫的位置，還有單根鋼筋和單層鋼筋網(wǎng)的鋼筋間距及埋深等具有較好的探測效果，但對于混凝土內(nèi)間距較小、細(xì)微裂紋等情況，難以有效檢測，更無法判斷出缺陷性質(zhì)。

（2）超聲波法。超聲波法是一種利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對超聲波的傳播反射情況和穿透時間的能量變化來檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無損檢測方法。1949年加拿大學(xué)者Leslie和Cheesman等人首次應(yīng)用超聲脈沖進(jìn)行混凝土檢測并獲得成功。目前在混凝土檢測中常用的聲學(xué)參數(shù)包括聲速、波幅、頻率和波形等。然而，由于混凝土對超聲的強(qiáng)吸收和各向異性等問題，且受限于鋼筋混凝土的非勻質(zhì)和孔隙等因素，使得高頻超聲波在混凝土結(jié)構(gòu)中傳播存在非常大的衰減，而低頻超聲波檢測則會給缺陷探測帶來諸多不確定性。因此，超聲波檢測法僅適用于小部分混凝土結(jié)構(gòu)檢測，而對于混凝土中的微小缺陷檢測則無能為力。

（3）紅外檢測法。紅外檢測法是一種通過測量物體的熱量和熱流來對物體質(zhì)量進(jìn)行鑒定的無損檢測方法，當(dāng)物體存在裂縫和缺陷時，將改變物體的熱傳導(dǎo)，使物體表面溫度分布產(chǎn)生差別，通過熱像圖觀測獲取物體的缺陷位置。紅外檢測法的應(yīng)用研究最早起源于上世紀(jì)60年代，主要應(yīng)用于金屬、陶瓷、玻璃、塑料、橡膠等的檢測。國外Levar等通過紅外熱像儀來檢測鋼筋混凝土梁與墻體的結(jié)合面接觸的情況。在國內(nèi)同濟(jì)大學(xué)的張雄等人率先采用紅外熱像儀對火災(zāi)后的鋼筋混凝土進(jìn)行檢測與評估。紅外成像技術(shù)具有快速、大面積掃測、直觀、易分析等優(yōu)點(diǎn)，但是目前在實(shí)際工程檢測中，紅外檢測技術(shù)評判混凝土構(gòu)件質(zhì)量仍主要停留在定性評定上，也無法檢測活動缺陷。

（4）聲發(fā)射法。聲發(fā)射法是一種通過檢測材料彈性或塑性變形過程中釋放的能量來對材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測的無損檢測技術(shù)。聲發(fā)射技術(shù)最早起始于20世紀(jì)30年代，首先被應(yīng)用于航空航天和工程地質(zhì)等領(lǐng)域。常用的聲發(fā)射參數(shù)包括：撞擊（波形）技術(shù)、振鈴計數(shù)、能量、幅度、峰值、頻率、持續(xù)時間、上升時間和門檻等。然而，聲發(fā)射技術(shù)探測的是極其微弱的能量信號，因此對于聲傳播路徑有著極其嚴(yán)格的要求，而混凝土大壩作為水庫的重要承載體，具有復(fù)雜的聲學(xué)傳播路徑，難以應(yīng)用聲發(fā)射法對其活動缺陷進(jìn)行有效檢測。

綜上所述，目前針對混凝土結(jié)構(gòu)的測量與評定已有一定的研究方法，但是針對混凝土大壩這類需要同時承受庫水和地震帶壓力作用的復(fù)雜傳播路徑的結(jié)構(gòu)體，以及大壩活動裂紋這類微小且動態(tài)發(fā)展的特殊損傷結(jié)構(gòu)，其高精度監(jiān)測識別方法還有待進(jìn)一步深入研究。

近年來，有相關(guān)文獻(xiàn)在研究不同地區(qū)地質(zhì)成分差異和性質(zhì)時提出巖石和混凝土在外力作用下開裂的瞬間存在微弱的電磁信號發(fā)射現(xiàn)象，并在地震監(jiān)測、野外爆破試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，都成功記錄了大量的電磁輻射信號。也有研究團(tuán)隊針對巖石和混凝土開裂電磁輻射現(xiàn)象，開展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)仿真和物理實(shí)驗(yàn)研究，在煤層災(zāi)害預(yù)警、地震預(yù)報和混凝土結(jié)構(gòu)在線監(jiān)測等方面做出了顯著的效果，具有一定的理論指導(dǎo)意義。利用常規(guī)方法難以監(jiān)測混凝土大壩活動裂紋，但是近年來的研究表明混凝土活動裂紋存在電磁信號發(fā)射現(xiàn)象，通過研究含缺陷混凝土結(jié)構(gòu)開裂與電磁信號發(fā)射的基本原理，建立活動裂紋開裂程度與電磁信號的對應(yīng)關(guān)系，可實(shí)現(xiàn)新型混凝土大壩活動裂紋的監(jiān)測。

本項(xiàng)目以混凝土活動裂紋電磁信號發(fā)射為基本理論，將溪洛渡水電站作為現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)，主要針對大型混凝土結(jié)構(gòu)活動裂紋監(jiān)測困難，常規(guī)監(jiān)測局限性大，人工識別效率低等問題，綜合開展混凝土大壩活動裂紋缺陷電磁監(jiān)測技術(shù)研究及應(yīng)用，旨在建立含缺陷混凝土大壩活動裂紋電磁信號輻射規(guī)律和環(huán)境噪聲傳播模型，突破含缺陷混凝土大壩活動裂紋開裂力-電磁效應(yīng)等關(guān)鍵核心技術(shù)，提出混凝土大壩活動裂紋缺陷識別方法，研發(fā)混凝土大壩活動裂紋電磁監(jiān)測樣機(jī)并開展現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)測試，解決現(xiàn)有混凝土大壩活動裂紋難以監(jiān)測的問題，為大壩的結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的理論與技術(shù)支撐。

2.2 招標(biāo)范圍

本項(xiàng)目針對目前混凝土大壩活動裂紋難以監(jiān)測的問題，以混凝土活動裂紋電磁輻射為基本理論支撐，重點(diǎn)開展混凝土大壩活動裂紋缺陷電磁監(jiān)測技術(shù)研究，旨在建立含缺陷混凝土大壩活動裂紋電磁信號輻射規(guī)律和環(huán)境噪聲傳播模型，突破含缺陷混凝土大壩活動裂紋開裂力-電磁效應(yīng)等關(guān)鍵核心技術(shù)，開展混凝土大壩活動裂紋電磁監(jiān)測樣機(jī)研發(fā)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，為大壩的結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的理論與技術(shù)支撐。

主要研究內(nèi)容如下：

（1）含缺陷混凝土大壩電磁特性及背景噪聲研究。開展混凝土大壩內(nèi)部骨料的介電常數(shù)、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率等電磁特性參數(shù)與混凝土大壩所受應(yīng)力及應(yīng)變的對應(yīng)關(guān)系研究，建立含缺陷混凝土大壩電磁參數(shù)數(shù)值計算模型；研究活動裂紋電磁輻射信號在混凝土大壩內(nèi)部的傳播規(guī)律與大壩結(jié)構(gòu)參數(shù)對應(yīng)關(guān)系，建立基于實(shí)際混凝土大壩結(jié)構(gòu)參數(shù)的電磁輻射信號傳播模型；研究混凝土大壩外部電磁背景噪聲和活動裂紋電磁信號空間輻射規(guī)律，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境實(shí)測電磁噪聲時頻分析方法和電磁信號理論衰減規(guī)律，建立混凝土大壩電磁噪聲空間傳播模型及抑制方法。

（2）含缺陷混凝土材料裂紋開裂力-電磁效應(yīng)研究。研究混凝土活動裂紋的形成機(jī)理、開裂程度和開裂方式，建立不同裂紋開裂瞬態(tài)的應(yīng)力與裂紋寬度、深度、走向等外部特征的對應(yīng)關(guān)系，研究混凝土活動裂紋關(guān)鍵外部特征變化時材料內(nèi)部的電磁效應(yīng)，建立裂紋擴(kuò)展瞬態(tài)的力-電磁模型；研究含缺陷混凝土材料斷裂發(fā)生全過程的應(yīng)力變化和電磁參數(shù)變化規(guī)律，建立基于應(yīng)力和電磁特性的混凝土材料斷裂全過程模型，并借助電磁信號定量分析參數(shù)，構(gòu)建混凝土材料斷裂的綜合判定準(zhǔn)則；研究均勻性不一致、材料配比不同時混凝土大壩活動裂紋電磁信號特征變化機(jī)理，分析斷裂過程判定準(zhǔn)則的可靠性和適用性。

（3）混凝土大壩活動裂紋電磁監(jiān)測樣機(jī)研發(fā)及應(yīng)用。開展混凝土大壩活動裂紋電磁監(jiān)測仿真實(shí)驗(yàn)，研究混凝土活動裂紋電磁輻射基本原理與信號噪聲抑制策略；在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下搭建混凝土大壩活動裂紋電磁輻射信號監(jiān)測電路，基于弱磁信號測量理論和信號處理方法，抑制環(huán)境噪聲等外界信號干擾，研究微弱信號識別和放大方法，提取輻射信號幅值、相位、頻率等關(guān)鍵特征，結(jié)合混凝土大壩活動裂紋外部特征，研發(fā)混凝土大壩活動裂紋的電磁監(jiān)測模塊，開展混凝土大壩活動裂紋在線監(jiān)測樣機(jī)的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)混凝土大壩活動裂紋電磁監(jiān)測樣機(jī)的監(jiān)測性能。

（4）依托項(xiàng)目成果發(fā)表核心期刊或三大檢索論文3篇、申報發(fā)明專利4項(xiàng)（獲得受理通知書為準(zhǔn)），委托人為第一作者。

2.3 服務(wù)期限

項(xiàng)目計劃工期：2023年1月5日～2024年6月30日，具體開始時間以委托人通知為準(zhǔn)。

三、投標(biāo)人資格要求

3.1 投標(biāo)人資格條件

投標(biāo)人應(yīng)同時滿足以下資格要求：
1.資格要求：具有獨(dú)立法人資格；
2.業(yè)績要求：近5年（2017年1月1日至投標(biāo)截止時間止，以合同簽訂或國家相關(guān)部門出具的任務(wù)委托書的時間為準(zhǔn)）承擔(dān)過水工建筑物或金屬結(jié)構(gòu)缺陷研究相關(guān)課題；
3.人員要求：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人具有博士學(xué)位或副高級及以上職稱（須提供證明材料）；

3.2 本次招標(biāo)不接受聯(lián)合體投標(biāo)。

3.3 投標(biāo)人不能作為其他投標(biāo)人的分包人同時參加投標(biāo)。單位負(fù)責(zé)人為同一人或者存在控股、管理關(guān)系的不同單位，不得參加同一標(biāo)段投標(biāo)或者未劃分標(biāo)段的同一招標(biāo)項(xiàng)目投標(biāo)。

四、招標(biāo)文件的獲取

4.1 招標(biāo)文件發(fā)售時間為2022年12月6日08時30分到2022年12月13日17時30分（北京時間，下同）。

4.2 招標(biāo)文件僅提供電子版，售價人民幣500元，售后不退。

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